(57)【要約】【課題】安定した締付力で濾過を行い、濾過中の締付力低下による汚泥の漏出等を防止する。【解決手段】互いに開閉自在に設けられた複数の濾板２０からなる濾板群と、この濾板群の一方側端部濾板２０Ａに連結される固定台３０と、他方側端部濾板２０Ｂに連結されるとともに濾板２０の厚さ方向に進退自在に設けられる移動台３１とを備えたフィルタープレス装置１０において、移動台３１を前進させて複数の濾板２０を閉じた状態で、これらの濾板２０を厚さ方向に締め付ける主締付機構３２と、この主締付機構３２によって締め付けられた状態でさらに濾板２０を厚さ方向に押圧して締め付ける補助締付機構４０とを備える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに開閉自在に設けられた複数の濾板からなる濾板群と、該濾板群の一方側端部の濾板に連結される固定台と、前記濾板群の他方側端部の濾板に連結される移動台とを備え、該移動台が前記固定台に向かい前記濾板の厚さ方向に進退自在に設けられているフィルタープレス装置であって、
前記移動台を前進させて前記複数の濾板を閉じた状態で、これらの濾板を前記厚さ方向に締め付ける主締付機構と、この主締付機構によって締め付けられた状態でさらに前記濾板を前記厚さ方向に押圧して締め付ける補助締付機構とを備えていることを特徴とするフィルタープレス装置。
【請求項２】
前記補助締付機構は、前記濾板群のうちいずれかの前記濾板間に形成される間隔、前記一方側端部濾板と前記固定台との間隔および前記他方側端部濾板と前記移動台との間隔のうち少なくともいずれかの間隔を拡大させて、前記濾板を前記厚さ方向に押圧することを特徴とするフィルタープレス装置。
【請求項３】
前記補助締付機構は、前記濾板表面に備えられたダイアフラムと、該ダイアフラムに高圧の流体を供給して該ダイアフラムを膨張させる流体供給手段とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタープレス装置。
【請求項４】
前記補助締付機構は、前記濾板表面に備えられた空気バネ機構と、該空気バネ機構に高圧の気体を供給して該空気バネ機構を駆動させる気体供給手段とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタープレス装置。
【請求項５】
前記補助締付機構は、前記濾板表面に備えられた機械バネ機構であることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタープレス装置。
【請求項６】
互いに開閉自在に設けられた複数の濾板からなる濾板群と、該濾板群の一方側端部の濾板に連結される固定台と、前記濾板群の他方側端部の濾板に連結される移動台とを備え、該移動台が前記固定台に向かい前記濾板の厚さ方向に進退自在に設けられ、
前記移動台を前進させて前記複数の濾板を閉じた状態で、これらの濾板を前記厚さ方向に締め付ける主締付機構を備えたフィルタープレス装置に設けられて、
前記主締付機構によって締め付けられた状態でさらに前記濾板を前記厚さ方向に押圧して締め付けることを特徴とする補助締付機構。
【請求項７】
前記濾板群のうちいずれかの前記濾板間に形成される間隔、前記一方側端部濾板と前記固定台との間隔および前記他方側端部濾板と前記移動台との間隔のうち少なくともいずれかの間隔を拡大させる位置に配置されて、前記濾板を前記厚さ方向に押圧することを特徴とする請求項６に記載の補助締付機構。
【請求項８】
前記濾板表面に備えられたダイアフラムと、該ダイアフラムに高圧の流体を供給して該ダイアフラムを膨張させる流体供給手段とを備えることを特徴とする請求項６または７に記載の補助締付機構。
【請求項９】
前記濾板表面に備えられた空気バネ機構と、該空気バネ機構に高圧の気体を供給して該空気バネ機構を駆動させる気体供給手段とを備えることを特徴とする請求項６または７に記載の補助締付機構。
【請求項１０】
前記濾板表面に設けられた機械バネ機構を備えることを特徴とする請求項６または７に記載の補助締付機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルタープレス装置およびその補助締付機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フィルタープレス装置は、互いに開閉自在に設けられた複数の濾板からなる濾板群と、濾板群の一方側端部の濾板に連結される固定台と、濾板群の他方側端部の濾板に連結されるとともに前記濾板の厚さ方向に進退自在に設けられる移動台とを備え、濾過時には濾板相互を押圧密着させて濾室を形成し、脱水ケーキ排出時には濾板相互を離間させて濾板間から脱水ケーキを排出させるように構成されている。
【０００３】
このようなフィルタープレス装置では、固定台に対して移動台を前進・後退させるとともに、締付機構を駆動させることにより濾板相互を密着・離間させている。締付機構の構造としては、油圧シリンダーやパンタグラフ式ジャッキによるものが挙げられる（たとえば、特許文献１参照）。
パンタグラフ式ジャッキは、油圧シリンダーに比較して小型であり、オイル漏れによる排水や脱水物等への油の混入の虞がないという利点を有している。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２７６５１０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のフィルタープレス装置では、濾板に取り付けられた濾布の脱水中の縮み等による厚さの変化が生じる。このような濾布の厚みの変化は、１枚１枚ではごく僅かであるが、百数十枚から数百枚の濾板を重ね合わせる場合には無視できないものとなる。そして、濾布の厚みの変化により、所定の締付圧が得られなかったり、時間経過につれて締付圧が低下したりして、濾室から汚泥が漏出する虞があるという問題があった。
【０００６】
また、濾板の枚数が多い場合、固定台および移動台に近い部分では、締付機構による高い締付圧が得られるが、濾板群の中程では締付機構からの締付圧が伝達しにくいために締付圧が低く、濾板群全体で安定した締付圧を得ることが困難であった。
【０００７】
さらに、パンタグラフ式ジャッキのようなリンク機構により濾板を締め付ける機構では、締付機構による濾板の押圧位置が限られるため、濾布の経時変化などにより締付圧の低下が生じてもこれを上昇させることができず、安定した締付圧を維持させることができなかった。
【０００８】
本発明は、以上の課題に鑑みてなされたもので、安定した締付圧で濾過を行い、濾過中の締付圧低下による汚泥の漏出等を防止することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、互いに開閉自在に設けられた複数の濾板からなる濾板群と、この濾板群の一方側端部の濾板に連結される固定台と、他方側端部の濾板に連結されるとともに濾板の厚さ方向に進退自在に設けられる移動台とを備えたフィルタープレス装置において、移動台を前進させて複数の濾板を閉じた状態で、これらの濾板を厚さ方向に締め付ける主締付機構と、この主締付機構によって締め付けられた状態でさらに濾板を厚さ方向に押圧して締め付ける補助締付機構とを備えていることを特徴としている。
この発明において、補助締付機構としては、固定台と移動台との間隔を固定された状態で、濾板群のうちいずれかの濾板間に形成される間隔、一方側端部濾板と固定台との間隔および他方側端部濾板と移動台との間隔のうち、少なくともいずれかの間隔を拡大させるものが採用可能である。
【００１０】
また、補助締付機構は、濾板表面に備えられたダイアフラムと、ダイアフラムに高圧の流体を供給してダイアフラムを膨張させる流体供給手段とを備える構成、あるいは濾板表面に備えられた空気バネ機構と、空気バネ機構に高圧の気体を供給して空気バネ機構を駆動させる気体供給手段とを備える構成、あるいは濾板表面に設けられた機械バネ機構を備える構成とすることが好ましい。
【００１１】
この発明によれば、濾板に取り付けられた濾布の厚さの変化による締付圧の変化や、時間経過に伴う締付圧の低下が生じても、補助締付機構によって締付圧を上げることができるので、安定した締付圧で濾過を行い、濾室から汚泥が漏出するのを防止することができる。
【００１２】
また、ダイアフラムを膨張させて、あるいは空気バネ機構または機械バネ機構の付勢力で、濾板間隔を拡げる構成の補助締付機構により、任意の位置における締付力を上昇させることができる。したがって、多数の濾板を連ねた濾板群を両端から押圧する構成のフィルタープレス装置において、任意の場所、たとえば両端からの押圧力が伝わりにくい中間部等にダイアフラム、空気バネ機構、機械バネ機構などの補助締付機構を設けることにより、濾板群全体に均一な締付力を生じさせることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るフィルタープレス装置の実施形態について説明する。
図１に、本発明の補助締付機構を備えたフィルタープレス装置１０の概要を示す。フィルタープレス装置１０は、複数の濾板２０を厚さ方向に並べた濾板群を備え、この濾板群の一方側端部に位置する濾板２０Ａが連結された固定台３０に対して濾板群の他方側端部に位置する濾板２０Ｂが連結された移動台３１が水平方向に進退自在に設けられた構成となっている。
【００１４】
そして、隣り合う濾板２０同士が密着するように、主締付機構で濾板２０同士を押圧密着させ、濾板２０間に形成される濾室２１（図２参照）に汚泥等の処理対象物を投入して、濾室２１内に処理対象物を圧入することにより、固形分と水分とを分離させることができる。
【００１５】
各濾板２０は、表面を覆う濾布（図示せず）を備え、濾布に覆われた表面に濾室２１を形成する凹部２０ａが設けられている。濾布の表面には、水分を排出しやすくするための溝形状が設けられている。濾室２１は、濾布を介して密着させた濾板２０間の対向する凹部２０ａ内に形成される空間である。この濾室２１に汚泥が圧入されると、水分が濾布を通過して外部に流出する一方、固形分が濾室２１内に残り脱水ケーキとなる。
【００１６】
濾室２１の開閉は、図１に示す機械式リンク機構による主締付機構３２により行われる。この主締付機構３２は、水平方向に伸縮するリンク機構を上下方向に駆動されるジャッキにより伸縮させる機構であり、圧入処理に先んじて伸長されることにより濾板群全体の厚さを縮小させ、各濾板２０同士を密着させて濾室２１を形成させる一方、圧入処理後には短縮されて濾板群全体の厚さを増大させ、各濾板２０間を開放して脱水ケーキの取り出しを可能にする。
【００１７】
このフィルタープレス装置１０による圧入処理は、主締付機構３２を駆動させて濾板２０Ｂを押圧し、この押圧力を各濾板２０に対して順次伝達させることにより、各濾室２１に対して締付圧を与えた状態を所定時間保持するものである。
【００１８】
このとき、主締付機構３２の締付位置が保たれていても、濾室２１内の脱水ケーキの形状や、濾布の厚さ（弾力性）などが時間の経過に伴い変化することにより、各濾板２０間の締付圧が低下する。そこで、このフィルタープレス装置１０には、この圧力低下を補い、各濾板２０間の締付力を維持するための補助締付機構４０が備えられている。
【００１９】
補助締付機構４０は、固定台３０に連結された濾板群一方側端部の濾板２０Ａを移動台３１に向けて移動させる装置であって、図２に示すように、濾板２０Ａの固定台３０側の凹部２０ａと固定台３０との間に設けられたダイアフラム４１と、このダイアフラム４１に圧力流体（水）を供給する流体供給手段（ポンプ）４２とを備えている。
【００２０】
濾板２０Ａに取り付けられたダイアフラム４１は、ポンプ４２から圧力水を供給されて膨張し、濾板２０Ａと固定台３０との間隔を押し広げる。これにより濾板２０Ａは、移動台３１側に隣り合う濾板２０を移動台３１に向けて押圧し、これらの濾板間に形成されている濾室２１の締付圧を上昇させる。
【００２１】
このようにして、各濾板２０が順次隣り合う濾板２０に押圧され、各濾室２１の締付圧が上昇される。したがって、濾板群全体において、各濾板２０間の締付圧を上昇させることができる。
【００２２】
補助締付機構４０は、主締付機構３２により濾板群に加えられる押圧力をたとえばロードセルなどを用いて測定し、その測定値が所定値を下回ったときにポンプ４２を駆動させる制御装置（図示せず）を設けることにより、濾室２１の締付力を維持するのに適切なタイミングで駆動させることができる。
【００２３】
補助締付機構４０の作動の有無に応じた締付力の経時変化について、図３に示す。なお、ここでいう締付力とは、主締付機構３２に取り付けたロードセルの測定値で表しており、したがって、濾板群全体に対して加えられている圧力で示される。この図に示すように、補助締付機構４０を作動させない場合、時間の経過に伴い徐々に締付力が低下するが、補助締付機構４０を作動させた場合には、所定の締付力を維持したまま圧入処理を継続させることができる。
【００２４】
なお、フィルタープレス装置１０は、厚さ方向に並べた多数の濾板２０を、その両側端部に位置する濾板２０Ａ，２０Ｂを互いに近づける方向に押圧し、その押圧力が隣り合う濾板２０に対して順次伝達される。したがって、中間部の濾板２０間には押圧力が伝達されにくいので、濾室２１に作用する締付圧は、濾板群の両端よりも中間部において低くなる。
【００２５】
そこで、補助締付機構４０を、濾板群一方側端部ではなく中間部に設けてもよい（図４）。この図に示すように、濾板群の中間部に補助締付機構４３を設けることにより、濾板群全体に均一な締付力を生じさせることができる。
すなわち、この補助締付機構４３は、濾板群の中間部に位置する濾板２０Ｃの両面にそれぞれ設けられたダイアフラム４４，４４と、このダイアフラム４４に圧力水を供給する流体供給手段（タンク）４５とを備えている。
【００２６】
そして、濾板２０Ｃとの間に圧力水を供給されたダイアフラム４４が膨張することにより、濾板２０Ｃの固定台３０側に隣接する濾板２０Ｄと移動台３１側に隣接する濾板２０Ｅとを、それぞれ固定台３０と移動台３１に向けて相対的に移動させ、各濾板２０間の締付圧を増大させることができる。
【００２７】
なお、上記実施形態の補助締付機構では、作動流体として水を用いてダイアフラムを作動させていたが、この流体は水に限らず、油などでもよい。なお、このフィルタープレス装置を上水施設等において用いる場合には、水を用いてダイアフラムを作動させるとともに、油漏れによる汚染の虞の小さい機械的なリンク機構による主締付機構を用いることが好ましい。
【００２８】
ここで、本発明の他の実施形態に係る補助締付機構について説明する。
図５は、補助締付機構５０を、濾板２０Ａの固定台３０側表面に備えられた空気バネ機構５１と、この空気バネ機構に圧力流体（空気）を供給する気体供給手段（コンプレッサー）５２とを備える構成としたものである。
【００２９】
空気バネ機構５１は、等間隔に並べられた複数の空気バネ５３を有しており、各空気バネ５３にコンプレッサー５２から空気が供給されて膨張することにより、全体の厚さが増大する機構である。
この空気バネ機構５１を備えた補助締付機構５０では、濾板２０Ａに取り付けられた空気バネ機構５１が、コンプレッサー５２から圧力空気を供給されて膨張し、濾板２０Ａと固定台３０との間隔を押し広げる。これにより濾板２０Ａは、移動台３１側に隣り合う濾板２０を移動台３１に向けて押圧し、これらの濾板間に形成されている濾室２１の締付圧を上昇させる。なお、この補助締付機構５０も、図４に示す補助締付機構４３と同様に濾板群の中間部に設けることにより、濾板群全体に均一な締付力を生じさせることができる。
【００３０】
図６は、補助締付機構６０を、濾板２０Ａの固定台３０側表面に機械バネ機構６１を備える構成としたものである。
機械バネ機構６１は、等間隔に並べられた複数の弾性体（たとえばコイルスプリング）６２を有しており、濾板２０Ａを移動台３１へ向かって付勢している。
【００３１】
この補助締付機構６０では、濾板２０Ａに取り付けられた機械バネ機構６１によって、固定台３０との間隔を押し広げるように濾板２０Ａが移動台３１側へ向かって付勢された状態で、濾室２１内に処理対象物が圧入される。これにより、常に濾室２１に対して圧力が加えられるので、濾板群の各濾板間に隙間が形成されることなく圧入処理が進められる。なお、この補助締付機構６０も、図４に示す補助締付機構４３と同様に濾板群の中間部に設けることにより、濾板群全体に均一な締付力を生じさせることができる。
【００３２】
なお、以上の実施形態において示した各構成部材、その諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求に基づき種々変更可能である。
たとえば、上記実施形態では、主締付機構３２を機械式リンク機構であるとしたが、主締付機構はたとえば油圧シリンダーなどでもよい。
【００３３】
また、補助締付機構は、締付圧の低下が大きい部分がある場合、その近傍に隣接させて設けることにより、この部分の締付圧の上昇を図ることができる。さらに、濾板の枚数が多く、広範囲にわたって締付圧が低下し、１つの補助締付機構では締付圧を十分に上昇させることができない場合には、補助締付機構を任意の複数箇所に設けることにより、濾板群全体にわたって均一な締付圧を生じさせることができる。
【００３４】
なお、上記実施形態の補助締付機構では、作動流体として水を用いてダイアフラムを作動させていたが、この流体は水に限らず、油などでもよい。なお、このフィルタープレス装置を上水施設等において用いる場合には、水を用いてダイアフラムを作動させるとともに、油漏れによる汚染の虞の小さい機械的なリンク機構による主締付機構を用いることが好ましい。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のフィルタープレス装置によれば、主締付機構による締付開始後に、濾板に取り付けられた濾布やケーキの変形により締付圧の低下が生じても、補助締付機構によって締付圧を上げることができる。
したがって、処理時間が経過しても、装置全体において安定した締付圧で濾過を行うことができるので、濾室から汚泥が漏出するのを防止し、上水施設に好適な機械式の主締付機構を有するフィルタープレス装置の性能を向上させることができる。
【００３６】
また、補助締付機構を、濾板表面に取り付けられたダイアフラムの膨張や空気バネ機構、機械バネ機構等の付勢機構により他の部分の濾板間隔を狭めさせる構成とすることにより、任意の位置での締付圧を効果的に上昇させることができる。したがって、装置全体で安定した締付圧を生じさせることができ、特に濾板の枚数が多いフィルタープレス装置であっても、十分な締付圧を装置全体で生じさせることができ、より効果的に汚泥の漏出を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るフィルタープレス装置を示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る補助締付機構を示す断面図である。
【図３】処理時間の経過に伴う締付力の変化を示す図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る補助締付機構を示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る補助締付機構を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る補助締付機構を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  フィルタープレス装置
２０，２０Ａ，２０Ｂ  濾板
３０  固定台
３１  移動台
３２  主締付機構
４０，４３，５０，６０  補助締付機構
４１，４４  ダイアフラム
４２  ポンプ（流体供給手段）
４５  タンク（流体供給手段）
５１  空気バネ機構
５２  コンプレッサー（気体供給手段）
６１  機械バネ機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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